预应力管桩倾斜、偏位、断桩的预防和处理

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1、预应力管桩倾斜、偏位、断桩的预防和处理1、前言预应力管桩基础由于其施工工期短、工程造价相对较低、单桩承载力大、施工质量容易保证等诸多优势，在建筑工程领域得到广泛应用。但在软弱地基中，打桩过程中的挤土效应、施工过程中的端头板焊接不良、重型施工机械的行走碾压、基坑边坡失稳和挖土不当等原因，使桩出现倾斜，甚至偏位以及断桩情况。此类质量问题轻则延误工期、增加工程造价，重则会引起重大质量事故。因此，分析研究预应力管桩施工质量问题产生的原因及处理方法，具有重要的工程意义。2、管桩倾斜的原因分析、预防和处理2.1管桩倾斜的原因分析（1）预应力混凝土管桩属挤

2、土型桩，在施打大面积密集群桩时，往往造成先打入的桩挤土产生倾斜，管桩施工速度太快时会加剧挤土效应；（2）施工顺序不当导致应力扩散不均匀，随着施工数量的增加，挤土效应越加明显；（3）基坑开挖方法不当，一次性开挖深度太深，使桩的一侧承受土压力较大，桩身发生弯曲变形；（4）为确保桩机行走，上部填土形成硬壳，随着沉桩施工产生的挤土效应致使上部硬壳向已施工方向移动；（5）沉桩过程中地下遇到大块坚硬物体，把桩挤向一侧；（6）施工过程中桩身不垂直。2.2预防措施（1）施工过程中应根据地层情况、基础形式、布桩情况等选择合理的施工机械，并限制打桩速率，并优化打

3、桩的施工方向和顺序路线，一般宜自桩群中间向两个方向或四周对称施工，当一侧毗邻建筑物时，可从毗邻建筑物处开始沉桩。（2）在打桩或挖土施工前，如果地表土层较软，或地表土层虽然较硬，但厚度相对较薄时，应在机械行走的位置填一定厚度的碎石或路基板，减小机械对场地表面土体的挤压作用。（3）合理选择基槽支护与开挖施工方法。施工应坚持先支护后挖土的原则。深基坑一定要分层开挖，软土每层挖土的厚度不应超过1.5m，层与层之间留出一定宽度的工作面，并根据土质情况合理放坡，严防土体滑动。深基坑在接近坑底时应采取接力开挖，前边（接近坑底层土）用小挖机，后边用大挖机，这

4、样可减小挖土机械对桩顶土层的挤压作用。（4）预钻孔沉桩，孔径应比桩径小50mm～100mm，深度可根据桩距和土的密实度、渗透性确定，一般孔深宜为桩长的1/3～1/2，施工时随钻随打。（5）饱和土地基中设置袋装砂井或塑料排水板，以消除部分超孔隙水压力，减少挤土现象。袋装砂井或塑料排水板间距1.0m～1.5m，深度10m～12m。（6）设置地面防挤沟，沟宽0.5m～0.8m，深度视土质情况而定，过浅则起不到隔离防挤的作用，为防止沟中边坡坍塌，可回填松散状的砂石。2.3纠偏处理（1）较浅的（一般2～3m）可以将桩倾斜反向土方挖除后扶正。（2）较深的

5、可以用钻孔取土、高压水冲取土等方式将桩倾斜反向一侧土取出后扶正。（3）在取土前，应在桩倾斜的反向打好地锚，用细钢丝绳、手动葫芦将桩与地锚连接起来，取土深度需超过桩倾斜深度0.5～1m，轻轻拉动手动葫芦，边拉边对桩进行测量，不可过拉。倾斜量大的桩，应分几次拉直，当拉力过大时，应进行取土后再拉动手动葫芦。桩扶直后，桩周产生的空隙用砂或碎石填实。（4）对纠偏扶正的桩进行检测，看其是否在纠偏施工中发生异常情况，如无异常可进行下步施工。（5）对于偏斜过大且无法扶正的桩，应进行补桩。3、管桩偏位的原因分析、预防和处理3.1管桩偏位的原因分析（1）挤土效应

6、引起的桩身整体偏位，“上硬下软”土层条件下，桩间距偏小，施工机械或顺序不当，加重挤土效应；（2）测量放线偏差，或基准点由于挤土效应扰动从而引起定位不准；3.2预防措施（1）采取措施避免挤土效应，同2.2；（2）施工过程中反复校核桩位，确保桩位准确。3.3偏位处理一般原设计地梁仅仅为拉结作用，现把地梁修改为受力地梁，地梁高度同承台高度，地梁宽度大大增加，增大地梁的配筋量，这样通过地梁大大地加强了基础的整体刚度，起到一定的调节作用，如图1。图1地梁及承台调整图如果桩偏位多在500～600以上桩基中心完全远离了柱中心，应进行补桩。为解决补桩后的承台

7、偏心问题，在承台桩偏位的另一侧补上一根或二根桩以弥补重心问题。经过这样处理，偏位桩集中及偏位大的承台大部分力由新补的桩来承担。4、断桩的原因分析、预防和处理4.1断桩的原因分析（1）工程勘察在持力层层面高差太大，并有明显陡坡的情况下，未按规范要求进一步加密钻孔，容易误导设计和施工，造成实际单桩负荷不均，或在陡坡处滑移，严重者倾斜断裂。尤其在“上软下硬，软硬突变”的地质条件下打桩，管桩很快穿越软土覆盖层遭遇硬土层，贯入度突然变小，桩身反弹剧烈，桩身容易断裂；（2）管桩质量有缺陷，在外观检查时未发现，但沉桩过程中或发生挤土效应后发生断桩；（3）管

8、桩选型不当，当地基土上部软土层较厚时，选择薄壁型管桩或一般A型管桩极易出现倾斜断桩；（4）沉桩施工方法不当，地表土层较软，施工时未采取相应技术措施，桩机行走部分的支